一种电源管理芯片、供电系统和电子设备技术方案

本实用新型专利技术公开了一种电源管理芯片、供电系统和电子设备，用以解决现有技术中电源管理芯片转换效率低的问题。电源管理芯片包括：BUCK降压转换模块和电荷泵转换模块；电荷泵转换模块的输出端与BUCK降压转换模块的输入端连接，BUCK降压转换模块的输出端与对应的负载连接；电荷泵转换模块，将电源管理芯片的输入电压进行降压后的第一电压传输给BUCK降压转换模块；BUCK降压转换模块，将第一电压进行降压后的第二电压输出给负载。由于BUCK降压转换模块的输入、输出压差变小，转换效率提高，提高了电源管理芯片的转换效率。

A power management chip, power supply system, and electronic equipment

The utility model discloses a power management chip, a power supply system and an electronic device, so as to solve the problem of low conversion efficiency of the power management chip in the existing technology. The power management chip includes: BUCK step-down conversion module and charge pump module; charge pump conversion module and the output terminal of the BUCK step-down conversion module is connected to the input end, connecting the load output BUCK buck converter module and the corresponding charge pump; conversion module, a first voltage transmission input voltage step-down power management chip after for the BUCK buck converter module; BUCK buck converter module, a first voltage step-down output voltage to the load after second. Because the input and output voltage difference of the BUCK step-down module is smaller, the conversion efficiency is improved, and the conversion efficiency of the power management chip is improved.

【技术实现步骤摘要】
一种电源管理芯片、供电系统和电子设备
本技术涉及电源芯片
，特别涉及一种电源管理芯片、供电系统和电子设备。
技术介绍
随着芯片制程工艺越来越先进，芯片体积减小，功耗降低已成为发展趋势。一般芯片内核的供电电压为0.5V-1.4V，如CPU供电电压(VCORE)、图形处理器(GraphicsProcessingUnit，GPU)供电电压(VGPU)、调制解调器MODEM供电电压(VMD)、动态随机存取存储器(DynamicRandomAccessMemory，DRAM)，供电电压(VDRAM)为0.5V-1.4V。电源管理芯片内部设置有降压式转换电路，一般为BUCK降压电路，对电源管理芯片的输入电压进行降压，达到芯片内核的供电电压值。图1为传统的电源管理芯片的供电示意图，BUCK降压电路将3V-5V的供电单元为其提供的输入电压降压到0.5V-1.4V，为与电源管理芯片连接的负载供电，可以理解为给芯片内核供电，当然也可以是其他的负载。由于BUCK降压电路中的开关管存在导通损耗和开关损耗，电感存在线圈损耗和磁芯损耗，所以BUCK降压电路的降压转换效率不能做到很高，BUCK降压电路的转换效率一般为80％-85％左右。并且针对BUCK降压电路，输入电压与输出电压的压差越大，转换效率越低。因此随着芯片内核的供电电压越来越低，BUCK降压电路的转换效率持续下降，并且芯片的发热也会加强。以下的表1为国外的某知名电源厂家的BUCK降压电路的转换效率：表1由表1可以得出，当输出电流相同时，输入电压与输出电压的压差越大，转换效率越低。这些都是原厂在嵌入式计算机板(EmbeddedComputerBoard，EVB)上，在散热性，功率电感等都是最优的情况下，测试得到的数据。但是在实际的电路设计中，较多的采用印制电路板(PrintedCircuitBoard，PCB)，由于受到PCB布局走线，器件选型的影响，BUCK降压电路的转换效率还会再降低1％-5％。终端中使用的电源管理芯片，是将相关的BUCK降压电路集成在一起，集成后的BUCK降压电路，比单个BUCK降压电路的转换效率还要降低，并且在受到布局走线，器件选型，散热等的影响后，BUCK降压电路的实际转换效率还要再降低。因此提高电源管理芯片的转换效率已变得非常重要。
技术实现思路
本技术实施例公开了一种电源管理芯片、供电系统和电子设备，用以解决现有技术中电源管理芯片转换效率低的问题。为达到上述目的，本技术实施例公开了一种电源管理芯片，所述电源管理芯片包括：电荷泵转换模块和BUCK降压转换模块；所述电荷泵转换模块的输出端与所述BUCK降压转换模块的输入端连接，所述BUCK降压转换模块的输出端与对应的负载连接；所述电荷泵转换模块，用于将电源管理芯片的输入电压进行第一次降压，并将第一次降压后的第一电压传输给所述BUCK降压转换模块；所述BUCK降压转换模块，用于将接收到的第一电压进行第二次降压，并将第二次降压后的第二电压输出给对应的负载。进一步地，所述BUCK降压转换模块包括一个BUCK降压电路或两个以上并联的BUCK降压电路。进一步地，所述电荷泵转换模块包括一个电荷泵转换子电路，所述电荷泵转换子电路的输出端和一个BUCK降压电路的输入端连接，或者所述电荷泵转换子电路的输出端与两个以上并联的BUCK降压电路的输入端连接。进一步地，所述电荷泵转换模块包括两个以上并联的电荷泵转换子电路，当所述BUCK降压转换模块包括两个以上并联的BUCK降压电路时，其中，每个电荷泵转换子电路的输出端与一个BUCK降压电路或两个以上并联的BUCK降压电路的输入端连接。进一步地，每个电荷泵转换子电路的输出端分别与所有并联的BUCK降压电路的输入端连接。进一步地，针对任一电荷泵转换子电路，所述电荷泵转换子电路包括：第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第一电容以及第二电容；其中：所述第一开关的输入端与为所述电源管理芯片提供输入电压的供电单元的输出端连接，所述第一开关的输出端分别与所述第三开关的输入端、所述第一电容的第一端相连；所述第二开关的输入端与所述第一电容的第二端以及所述第四开关的输入端相连；所述第二开关的输出端与所述第二电容的第一端以及所述第三开关的输出端相连；所述第四开关的输出端与所述第二电容的第二端相连；所述第一开关的输入端作为所述电荷泵转换子电路的输入端，所述第二开关的输出端、所述第三开关的输出端或者所述第二电容的第一端作为所述电荷泵转换子电路的输出端。进一步地，针对所述电荷泵转换模块中的任一电荷泵转换子电路，所述电荷泵转换子电路的输入电压以及输入电流与输出电压和输出电流之间的关系为：其中，Vc表示所述电荷泵转换子电路的输入电压；所述Ic表示所述电荷泵转换子电路的输入电流；所述Vbat表示所述电荷泵转换子电路的输出电压；所述Ibat表示所述电荷泵转换子电路的输出电流；所述η表示所述电荷泵转换子电路的降压转换效率；所述M为正整数、且表示所述电荷泵转换模块中包括的电荷泵转换子电路的数目。进一步地，所述负载包括以下至少一种：CPU、图形处理器GPU、调制解调器MODEM、动态随机存取存储器DRAM。本技术实施例提供了一种供电系统，所述供电系统包括上述的电源管理芯片、与所述电源管理芯片输入端连接的供电单元和与所述电源管理芯片输出端连接的至少一个负载。本技术实施例提供了一种电子设备，所述电子设备包括上述的电源管理芯片。本技术实施例公开了一种电源管理芯片、供电系统和电子设备，所述电源管理芯片包括：BUCK降压转换模块和电荷泵转换模块；所述电荷泵转换模块的输出端与所述BUCK降压转换模块的输入端连接，所述BUCK降压转换模块的输出端与对应的负载连接；所述电荷泵转换模块，用于将电源管理芯片的输入电压进行第一次降压，并将第一次降压后的第一电压传输给所述BUCK降压转换模块；所述BUCK降压转换模块，用于将接收到的第一电压进行第二次降压，并将第二次降压后的第二电压输出给对应的负载。由于在本技术实施例中，电源管理芯片中包括电荷泵转换模块和BUCK降压转换模块，电荷泵转换模块将电源管理芯片的输入电压进行第一次降压后，发送给BUCK降压转换模块，由于负载需要的电压是确定的，因为BUCK降压转换模块的输入电压降低，所以BUCK降压转换模块的输入、输出电压的压差降低，BUCK降压转换模块的转换效率提高，并且电荷泵转换模块中不包含电感器件，转换效率很高，因此基于BUCK降压转换模块和电荷泵转换模块的电源管理芯片的转换效率得到较大的提高，从而减小了热功率损耗，降低了电源管理芯片的温度，减轻了终端的发热情况，降低芯片的功耗，提高了终端的续航能力。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术提供的一种电源管理芯片结构示意图；图2为本技术实施1例提供的一种电源管理芯片结构示意图；图3为本技术实施3例提供的一种电源管理芯片结构示意图；图4为本实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源管理芯片，其特征在于，所述电源管理芯片包括：电荷泵转换模块和BUCK降压转换模块；所述电荷泵转换模块的输出端与所述BUCK降压转换模块的输入端连接，所述BUCK降压转换模块的输出端与对应的负载连接；所述电荷泵转换模块，用于将电源管理芯片的输入电压进行第一次降压，并将第一次降压后的第一电压传输给所述BUCK降压转换模块；所述BUCK降压转换模块，用于将接收到的第一电压进行第二次降压，并将第二次降压后的第二电压输出给对应的负载。

【技术特征摘要】
1.一种电源管理芯片，其特征在于，所述电源管理芯片包括：电荷泵转换模块和BUCK降压转换模块；所述电荷泵转换模块的输出端与所述BUCK降压转换模块的输入端连接，所述BUCK降压转换模块的输出端与对应的负载连接；所述电荷泵转换模块，用于将电源管理芯片的输入电压进行第一次降压，并将第一次降压后的第一电压传输给所述BUCK降压转换模块；所述BUCK降压转换模块，用于将接收到的第一电压进行第二次降压，并将第二次降压后的第二电压输出给对应的负载。2.如权利要求1所述的电源管理芯片，其特征在于，所述BUCK降压转换模块包括一个BUCK降压电路或两个以上并联的BUCK降压电路。3.如权利要求2所述的电源管理芯片，其特征在于，所述电荷泵转换模块包括一个电荷泵转换子电路，所述电荷泵转换子电路的输出端和一个BUCK降压电路的输入端连接，或者所述电荷泵转换子电路的输出端与两个以上并联的BUCK降压电路的输入端连接。4.如权利要求2所述的电源管理芯片，其特征在于，所述电荷泵转换模块包括两个以上并联的电荷泵转换子电路，当所述BUCK降压转换模块包括两个以上并联的BUCK降压电路时，其中，每个电荷泵转换子电路的输出端与一个BUCK降压电路或两个以上并联的BUCK降压电路的输入端连接。5.如权利要求4所述的电源管理芯片，其特征在于，每个电荷泵转换子电路的输出端分别与所有并联的BUCK降压电路的输入端连接。6.如权利要求3-5任一项所述的电源管理芯片，其特征在于，针对任一电荷泵转换子电路，所述电荷泵转换子电路包括：第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第一电容以及第二电容；其中：所述第一开关的输入端与为所述电源管理芯片提供输入电压的供...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈佳，黄昌松，刘小勇，
申请(专利权)人：珠海市魅族科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44